河北省大名县第一中学高三普通班上学期第一周周测物理试题 含答案

物理周测题出题人一、单选题1．如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m（M＞m），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，L＜R。

若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过（两物体看作质点）：A．()M m gMLμ+B．μ(M m)gmL+C．()M m gMLμ-D．()M m gmLμ-2．如图甲所示，倾角45°斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量为2m，滑块能恰好静止在粗糙的斜面上。

在图乙中，换成让小球在水平面上做圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为θ，且转动逐渐加快，θ≤45°，在图丙中，两个小球对称在水平面上做圆周运动，每个小球质量均为m，轻绳与竖直方向的夹角θ，且转动逐渐加快，在θ≤45°过程中，三幅图中，斜面都静止，且小球未碰到斜面，则以下说法中正确的是A．甲图中斜面受到地面的摩擦力方向水平向右B．乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力不可能为零C．乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力可能沿斜面向下D．丙图小球转动的过程中滑块一定沿斜面向上运动3．太阳系中的九大行星绕太阳公转的轨道均可视为圆，不同行星的轨道平面均可视为同一平面。

如图所示，当地球外侧的行星运动到日地连线上，且和地球位于太阳同侧时，与地球的距离最近，我们把这种相距最近的状态称为行星与地球的“会面”。

若每过N 1 年，木星与地球“会面”一次，每过N 2 年，天王星与地球“会面”一次，则木星与天王星的公转轨道半径之比为( )A ．212321(1)[](1)N N N N -- B ．221312(1)[](1)N N N N -- C ．211322(1)[](1)N N N N -- D ．222311(1)[](1)N N N N -- 4．质量为m 的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度-时间图象如图所示，其中OA 段为直线，AB 段为曲线，B 点后为平行于横轴的直线。

已知从1t 时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为f ，以下说法正确的是( )A ．10t -时间内，汽车牵引力的功率保持不变B ．12t t -时间内，汽车的功率等于121v m f v t ⎛⎫+ ⎪⎝⎭C ．12t t -时间内，汽车的平均速率小于122v v + D ．汽车运动的最大速率12111mv v v ft ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭二、多选题5．半径R =4cm 的圆盘可绕圆心O 水平转动，其边缘有一质量m =1kg 的小物块（可视为质点），若物块随圆盘一起从静止开始加速转动，其向心加速度与时间满足2a t =，物块与圆盘间的动摩擦因数为0.5，则A．2s末圆盘的线速度大小为0.4m/s B．2s末物块所受摩擦力大小为4NC．物块绕完第一圈的时间为4s 5D．物块所受摩擦力方向指向圆心O6．如图所示，在竖直平面内固定一个由四分之一光滑圆弧管和光滑直管组成的细管道，两个小球A、B分别位于圆弧管的底端和顶端，两球之间用细线相连。

现将一水平力F作用在B球上，使B球沿直管做匀速直线运动，A、B球均可视为质点，则A球从底端运动到顶端过程中（）A．水平力F逐渐变大B．细线对A球的拉力逐渐减小C．A球的加速度不变D．管道对A球的作用力可能先减小后增大7．如图所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道,除去底部一小圆弧，A图中的轨道是一段斜面，其高度小于h；B图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h；C图中的轨道是一段斜面，高度大于h；D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h。

如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是( )A．B．C．D．8．如图甲所示，质量为0.1kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4m 的半圆轨道，小球速度的平方与其高度的关系图像如图乙所示.已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计. g取210m/s，B为AC轨道中点.下列说法正确的是（）甲乙A．图乙中22=⋅5m sx-B．小球从B点到C点损失了0.125J的机械能-C．小球从A点到C点合外力对其做的功为 1.05JD．小球从C点抛出后，落地点到A点的距离为0.8m9．如图所示，某次发射远地圆轨道卫星时，先让卫星进入一个近地的圆轨道Ⅰ，在此轨道运行的卫星的轨道半径为1R、周期为1T；然后在P点点火加速，进入椭圆形转移轨道Ⅱ，在此轨道运行的卫星的周期为2T；到达远地点Q时再次点火加速，进入远地圆轨道Ⅲ，在此轨道运行的卫星的轨道半径为3R、周期为3T（轨道Ⅱ的近地点为Ⅰ上的P点，远地点为轨道Ⅲ上的Q点）。

已知3R＝21R，则下列关系正确的是（）A ．3122T T =B ．21368T T =C ．23338T T = D ．31364T T =10．如图所示，竖直平面内有一圆心为O 、半径为R 的固定半圆槽，质量相等的两个小球A 、B 分别从图示位置以不同的速度水平抛出，结果均落到半圆槽上的P 点(O 、P 两点连线与水平半径OD 的夹角θ=30°)。

已知A 的初位置在C 点正上方且到C 点高度为R ，B 的初位置在C 点，空气阻力不计，重力加速度大小为g ，则A ．A 在空中运动的时间为R gB ．B 被抛出时的速度大小为(3+1)gR C ．A 、B 被抛出时的速度大小之比为3：1D ．A 、B 落到P 点前瞬间所受重力的功率之比为3：1 三、解答题11．已知某半径与地球相等的星球的第一宇宙速度是地球的倍。

地球表面的重力加速度为。

在这个星球上用细线把小球悬挂在墙壁上的钉子上，小球绕悬点在竖直平面内做圆周运动。

小球质量为，绳长为，悬点距地面高度为。

小球运动至最低点时，绳恰被拉断，小球着地时水平位移为求：(1)星球表面的重力加速度？(2)细线刚被拉断时，小球抛出的速度多大？(3)细线所能承受的最大拉力？12．一质量为4.0×103 kg，发动机额定功率为60kW的汽车从静止开始以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动后以额定功率运动，它在水平面上运动时所受阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，求：（1）起动后2s末发动机的输出功率；（2）它以0.5m/s2的加速度做匀加速运动所能行驶的时间；（3）汽车以额定功率行驶时，当速度达到12m/s时其加速度大小；（4）汽车在此路面上所能行驶的最大速度；参考答案1．B 【解析】 【详解】当绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力时，角速度达到最大，有：T +μmg =mLω2，T=μMg ．解得：ω=A.与计算结果ω=A 错误；B.ω=B 正确；C.ω=C 错误；D. ω=D 错误。

2．D【解析】 【详解】A 、甲图中，以小球为研究对象，小球受到的重力与绳子的拉力是一对平衡力，所以绳子的拉力大小T 等于小球的重力；以斜面和滑块组成的整体为研究对象受力分析，水平方向：cos f T θ=，方向水平向左，故A 错误；BC 、乙图中，以小球为研究对象，小球受到的重力与绳子的拉力提供小球做匀速圆周运动的向心力，则：cos mgT θ'=；以滑块为研究对象，滑块受到重力、绳子的拉力、斜面的支持力和摩擦力；设摩擦力的方向向上，则：12sin 45mg T f ︒'=+，可得：12sin 45cos cos mg mg f mg θθ︒=-=-，由于45θ︒，则cos mgθ<，可知1f 一定为正值，所以乙图小球转动的过程中滑块受到的摩擦力一定沿斜面向上。

若增大小球的转速，则细线与竖直方向之间的夹角增大，当45θ︒=时，cos mgθ=，则滑块受到的摩擦力为零，故BC 错误；D 、以任意一个小球为研究对象，小球受到的重力与绳子的拉力提供小球做匀速圆周运动的向心力，则：cos mgT θ''=，两个小球的质量相等，所以两根绳子的拉力的合力的方向一定沿竖直向下的方向，且合力的大小：2cos 2cos 2cos mg F T mg θθθ''=⋅=⨯⨯=合，可知竖直段的竖直的拉力始终与两个小球重力的和，等于2mg ；以滑块为研究对象，滑块受到重力、绳子的拉力、斜面的支持力和摩擦力；设摩擦力的方向向上，则：22sin 45mg T f ︒''=+，解得：22sin 4522)f mg mg mg ︒=-=，为负，故摩擦力的方向向下，故小球转动的过程中滑块一定沿斜面向上运动，D 正确。

3．A 【解析】 【详解】每过N 1年，木星与地球“会面”一次，则N 1年内地球比木星多转一周，木星转了N 1-1圈，设地球自转周期为T ，则木星的周期为 111N TT N =-木；同理可得，天王星的周期为 221N T T N =-天；根据开普勒第三定律得3232 R T R T =木木天天；联立解得 212321(1) [](1)R N N R N N -=-木天； A. 212321(1)[](1)N N N N --，与结论相符，选项A 正确； B. 221312(1)[](1)N N N N --，与结论不相符，选项B 错误。

C. 211322(1)[](1)N N N N --，与结论不相符，选项C 错误. D. 222311(1)[](1)N N N N --，与结论不相符，选项D 错误. 4．D 【解析】 【详解】A 、10t -时间内，汽车做匀变速直线运动，牵引力不变，所以牵引力的功率P Fv Fat ==，牵引力的功率随时间均匀增加，A 错误B 、12t t -时间内汽车的功率不变等于t 1时刻的功率，可得1111()v P Fv ma f v m f v t ⎛⎫==+=+⎪⎝⎭，B 错误 C 、12t t -时间内汽车做加速度逐渐减小的加速运动，位移大于相应匀变速直线运动的位移，所以平均速率大于122v v +，C 错误 D 、汽车的最大速度1111m 11()(1)v mf v t v P v m v ff ft +===+ ，D 正确5．AC 【解析】 【详解】A.2s 末圆盘的向心加速度a=4m/s 2，根据向心加速度公式2v a R= 得：0.4m /s v ===故A 正确；B. 物块随圆盘一起从静止开始加速转动，静摩擦力的分量提供向心力，则f ′=ma =1×4N=4N所以摩擦力不为4N ，故B 错误； C. 根据向心加速度公式可得：22v a t R==解得得：v =0.2t ，所以速度从静止开始随时间均匀增加，则t 时间内的平均速度为：00.12v vv t +==所以绕完第一圈的时间为245R t v tππ==解得t =，故C 正确； D. 物块随圆盘一起从静止开始加速转动, 静摩擦力的分量提供向心力，另一上分力提供切向力，所以物块所受摩擦力方向不指向圆心O ，故D 错误； 6．BD 【解析】 【详解】AB.以小球A 为研究对象，则小球A 受到重力、细线的拉力以及圆管的支持力，在任意点设小球与圆心的连线与水平方向之间的夹角为θ，则细线的拉力始终等于重力沿管道的切线方向的分力，即：T =mg cos θ，可知小球A 向上运动的过程中，随θ的增大，细线的拉力逐渐减小.以B 为研究对象，则B 受到重力、竖直向上的支持力、细线的拉力T 以及水平拉力F 的作用，小球B 做匀速直线运动，则水平拉力与细线的拉力大小相等，方向相反，所以拉力F 也逐渐减小；故A 错误，B 正确.C.小球A 做匀速圆周运动，则加速度的方向始终最小圆心，方向不断变化；故C 错误.D.小球A 做匀速圆周运动，则受到的重力沿垂直于管道方向的分力与支持力的合力提供向心力，由于小球的速度以及管道对应的半径关系是未知的，所以管道对A 球的作用力可能先减小后增大；故D 正确. 7．BC 【解析】 【详解】A 、小球离开轨道后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动到最高点时在水平方向上有速度，即在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得，2102mgh mgh mv '+=+，则h ′＜h ；故A 错误.B 、小球离开轨道做竖直上抛运动，运动到最高点速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh +0=mgh ′+0．则h ′=h ；故B 正确.C 、小球到达右侧斜面上最高点时的速度为零，根据机械能守恒定律得，mgh +0=mgh ′+0．则h ′=h ；故C 正确.D、小球在内轨道运动，通过最高点最小的速度为v =，故在最高点的速度不为零，根据机械能守恒定律得2102mgh mgh mv '+=+，则h ′＜h ；即不能过最高点；故D 错误. 8．CD【解析】【详解】 因为小球恰能到达最高点C ，有2v mg m r=，解得s 2m/s v ===，则2224m s x v -==⋅，故A 错误.小球从A 到C ，动能减少最为22k 011 1.05J 22E mv mv ∆=-=，重力势能的增加量为p 210.8J 0.8J E mg r ∆=⋅=⨯=，则机械能减少0.25J ，由于小球从A 到B 点过程中对轨道的压力大小从B 点到C 过程中对轨道的压力，则小球从A 点到B 点过程中受到的摩擦力大于从B 点到C 点过程中受到摩擦力，可知小球从B 点到C 点的过程克服摩擦力做功较小，机械能损失小球0.125J ，故B 错误.小球从A 点到C 点合外力对其做的功等于动能的变化量，则22011 1.05J 22W mv mv =-=-，故C 正确.小球经过C 点时的速度2m/s v =，小球从C 点抛出后做平抛运动，根据2122r gt =得，0.4s t ==，则落地点到A 点的距离20.4m 0.8m x vt '==⨯=，故D 正确.9．AC【解析】【分析】根据开普勒第三定律：a 3 /T 2＝k ，k 是与卫星无关的物理量，即所有卫星的比值k 都相同，代入数据计算即可，其中圆轨道的a 为圆的半径，椭圆轨道的a 等于半长轴.【详解】根据开普勒第三定律：a 3 /T 2＝k ，所以 2333323112 1T R T R ＝＝；解得31 T T ＝即T 3＝T 1，故A 正确、D 错误。